지구온난화와 같은 전 지구적 기후위기는 현재 인류가 당면한 가장 큰 문제이며, 온실가스는 기후위기의 주요 원인으로 지목되고 있다. IPCC (2018)에 따르면 2100년까지 산업화 이전 대비 평균기온 상승을 1.5℃ 이내로 억제하기 위해서는 2050년까지 전 지구적 탄소중립을 달성해야 하고 현재 많은 나라의 다양한 산업 분야에서 탄소배출 저감을 위해 노력하고 있다. UNEP (2020)에 따르면 사회기반시설과 건축물의 건설과 운영 부문은 전 세계 온실가스 배출량의 40%를 유발하고 있다. 여기서 배출되는 온실가스 감축을 위해서는 시설물 운영과 관련하여 친환경 에너지로의 전환과 더불어 건설재료와 시공 과정에서 발생하는 다량의 CO2 (embodied carbon, 내재탄소) 감축이 필요하다고 강조한다. 한편 UNFCCC는 (2021) 건설/건축 부문의 탄소배출 감축 전략으로 1) 기존시설 재사용, 2) 건설 최소화, 3) 순환
자원 또는 저탄소 소재 사용, 4) 구조물의 효율화, 5) 폐기물 최소화 효율화를 언급하고 있다. 이러한 관점에서 구조물의 최적 설계와 내구성 향상, 저탄소 건설재료의 사용은 기반시설에서 기인하는 탄소배출량 감축의 핵심이라 할 수 있다. 한편 최근의 기후위기로 인해 세계 각지에서 이상기후현상이 빈번하게 발생하고 있으며, 이로 인하여 극심한 가뭄과 극한 강우에 의한 수재해가 반복되고 있다. 국내에서도 최근 몇 년간 심각한 가뭄이 지속되고 있는 가운데, 2020년 8월 영산강과 섬진강 유역, 2022년 8월 수도권에서는 유래 없는 폭우로 인한 홍수 피해가 발생하기도 하였다. 이러한 상황에서 하천 제방과 같은 방재시설의 노후화는 수재해 위험도를 높임으로써 막대한 사회·경제적 손실이라는 재난을 야기할 수 있다. 그러므로 이와 같은 노후 인프라의 성능을 유지, 향상시키기 위한 건설기술의 연구와 함께, 지속가능
성 확보와 탄소 저감을 실현할 수 있는 방향으로의 연구 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 노후 하천제방의 저탄소 보수·보강 기술로 지반신소재 기반의 보강토 기술의 적용 방안을 살펴보았다. 미국 펜실베니아 Bloomsburg의 홍수방어 시설과 같은 적용 사례와 외국의 폐플라스틱 재활용 지반신소재 개발 현황을 검토하여, 내구성, 기능성 및 친환경성을 향상시키는 방재시설 개발 방향을 제시하고자 한다.